CN218996748U - 三基色发光二极管和显示面板 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种三基色发光二极管和显示面板，属于光电子制造技术领域。该三基色发光二极管包括：衬底、遮光层和多个单色发光结构；所述遮光层和所述多个单色发光结构均位于所述衬底的承载面所在的一侧，所述多个单色发光结构间隔排布，所述遮光层位于相邻的所述单色发光结构之间，所述多个单色发光结构至少包括第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构，所述第一发光结构、所述第二发光结构和所述第三发光结构的发光颜色不同。本公开能改善光串扰的问题，提升发光二极管的出光效果。

Description

三基色发光二极管和显示面板

技术领域

本公开涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种三基色发光二极管和显示面板。

背景技术

三基色发光二极管是通过三基色原理使发光二极管发出不同颜色的光的电子元件。三基色发光二极管具有自发光特性，具有高亮度、高对比度、高反应性及省电的特点。

相关技术中，三基色发光二极管通常包括衬底和阵列排布在衬底上的多个单色发光结构，单色发光结构包括红色外延层、绿色外延层和蓝色外延层。其中，衬底所在侧为三基色发光二极管的出光面，各单色发光结构向出光面出射光线时，由于各个单色发光结构的排布间隔较小，容易存在光串扰的问题。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种三基色发光二极管和显示面板，能改善光串扰的问题，提升发光二极管的出光效果。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种三基色发光二极管，所述三基色发光二极管包括：衬底、遮光层和多个单色发光结构；所述遮光层和所述多个单色发光结构均位于所述衬底的承载面所在的一侧，所述多个单色发光结构间隔排布，所述遮光层位于相邻的所述单色发光结构之间，所述多个单色发光结构至少包括第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构，所述第一发光结构、所述第二发光结构和所述第三发光结构的发光颜色不同。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述遮光层位于所述衬底的承载面上，所述遮光层具有多个开孔，所述多个单色发光结构分别位于所述多个开孔中。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述发光二极管还包括承载层，所述承载层位于所述承载面上，所述遮光层和所述单色发光结构均位于所述承载层的表面。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述遮光层具有多个开孔，所述发光二极管还包括承载层，所述承载层位于所述遮光层远离所述衬底的表面和所述开孔中，所述单色发光结构位于所述承载层的表面。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述遮光层包括金属层、无机材料层和有机材料层中至少一种。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述三基色发光二极管还包括反射层，所述反射层至少位于所述遮光层远离所述衬底的表面和所述单色发光结构远离所述衬底的表面。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述反射层包括金属层和分布式布拉格反射镜层中的至少一种。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述单色发光结构还包括多对电极，所述多对电极位于所述反射层远离所述衬底的表面，且所述多对电极通过过孔与所述多个单色发光结构电性相连，每对电极包括第一电极和第二电极，所述多对电极中的多个第一电极电性相连。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述三基色发光二极管还包括绝缘层和多个焊点块；所述绝缘层位于所述反射层远离所述衬底的表面，所述多个焊点块位于所述绝缘层远离所述衬底的表面，所述多个焊点块中的一个与任意一个所述第一电极通过过孔相连，所述多个焊点块中的其他焊点块与所述多对电极中的多个第二电极通过过孔一一对应电性相连。

本公开实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括如前文所述的三基色发光二极管。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例提供三基色发光二极管包括衬底、遮光层和多个单色发光结构，遮光层在衬底的承载面上，单色发光结构设置在遮光层上方的。由于多个单色发光结构间隔排布，遮光层位于相邻的单色发光结构之间。这样就在单色发光结构的周围形成了不透光的遮光层，从而避免单色发光结构发出的光通过相邻两个单色发光结构之间的间隙出射到临近的单色发光结构的出光区域，让发出不同颜色的两个单色发光结构出现光串扰的问题，改善发光二极管的出光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的层级结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的俯视图；

图3是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的层级结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的制备过程图；

图5是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的制备过程图；

图6是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的制备过程图；

图7是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的制备过程图；

图8是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的制备过程图。

图中各标记说明如下：

10、衬底；

20、遮光层；21、开孔；

30、单色发光结构；310、第一发光结构；320、第二发光结构；330、第三发光结构；340、第一电极；350、第二电极；

40、反射层；

50、绝缘层；

60、焊点块；

70、承载层。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的层级结构示意图。如图1所示，该发光二极管包括：衬底10、遮光层20和多个单色发光结构30。

如图1所示，遮光层20和多个单色发光结构30均位于衬底10的承载面所在的一侧，多个单色发光结构30间隔排布，遮光层20位于相邻的单色发光结构30之间，多个单色发光结构30至少包括第一发光结构310、第二发光结构320和第三发光结构330，第一发光结构310、第二发光结构320和第三发光结构330的发光颜色不同。

本公开实施例提供三基色发光二极管包括衬底、遮光层和多个单色发光结构，遮光层在衬底的承载面上，单色发光结构设置在遮光层上方的。由于多个单色发光结构间隔排布，遮光层位于相邻的单色发光结构之间。这样就在单色发光结构的周围形成了不透光的遮光层，从而避免单色发光结构发出的光通过相邻两个单色发光结构之间的间隙出射到临近的单色发光结构的出光区域，让发出不同颜色的两个单色发光结构出现光串扰的问题，改善发光二极管的出光效果。

本公开实施例中，第一发光结构310可以是第一外延层，第一外延层包括依次层叠的第一p型层、第一发光层和第一n型层。

示例性地，第一外延层可以是红光外延层。

在红光外延层中，第一p型层可以是p型AlInP层。

其中，第一发光层包括交替生长的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层，其中，AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层中的Al含量不同。第一发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。

其中，第一n型层可以是n型AlGaInP电流扩展层。

本公开实施例中，第二发光结构320可以是第二外延层，第二外延层包括依次层叠的第二p型层、第二发光层和第二n型层。

示例性地，第二外延层可以是绿光外延层。

在绿光外延层中，第二p型层可以是p型GaN层。

其中，第二发光层包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第二发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。

其中，第二n型层可以是n型GaN层。

本公开实施例中，第三发光结构330可以是第三外延层，第三外延层包括依次层叠的第三p型层、第三发光层和第三n型层。

示例性地，第三外延层可以是蓝光外延层。

在蓝光外延层中，第三p型层可以是p型AlInP层。

其中，第三发光层可以包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第三发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。

其中，第三n型层可以是n型GaN层。

在一种实现方式中，如图1所示，遮光层20位于衬底10的承载面上，遮光层20具有多个开孔21，多个单色发光结构30分别位于多个开孔21中。

示例性地，如图1所示，发光二极管还包括承载层70，承载层70位于承载面上，遮光层20和单色发光结构30均位于承载层70的表面。

在另一种实现方式中，如图3所示，遮光层20具有多个开孔21，发光二极管还包括承载层70，承载层70位于遮光层20远离衬底10的表面和开孔21中，单色发光结构30位于承载层70的表面。

示例性地，承载层70可以是氧化硅层，在衬底10的表面形成氧化硅层可以让承载面更加平整，且便于将各个外延层键合至衬底10上。

其中，氧化硅层的厚度可以是0.5μm至3μm。

相较于图3示意的膜层结构，图1中单色发光结构30位于遮光层20的对应的开孔21内，能更有效地遮挡光线，提升遮光效果，改善发光二极管的光串扰问题。

可选地，遮光层20包括金属层、无机材料层和有机材料层中至少一种。

示例性地，遮光层20可以是Cu层。Cu层的厚度可以是100nm至300nm。例如，Cu层的厚度是150nm。

示例性地，遮光层20可以是SiN层。SiN层的厚度可以是100nm至500nm。例如，SiN层的厚度是200nm。

可选地，如图1所示，三基色发光二极管还包括反射层40，反射层40至少位于遮光层20远离衬底10的表面和单色发光结构30远离衬底10的表面。

上述实现方式中，在遮光层20和单色发光结构30的表面覆盖一层反射层40，能对单色发光结构30发出的光线进行反射，让更多的光线向衬底10所在方向反射，从而提升发光二极管的出光面出光量，提升发二极管的出光效果。

可选地，反射层40包括金属层和分布式布拉格反射镜层中的至少一种。

示例性地，反射层40可以是Au层。Au层的厚度可以是0.1μm至2μm。例如，Au层的厚度可以是1μm。

示例性地，反射层40可以是分布式布拉格反射镜(Distributed BraggReflection，简称DBR)层，DBR层包括多个周期性交替层叠的SiO₂层和TiO₂层。且DBR层的周期数可以在20至50之间。例如，DBR层的周期数为32。

其中，DBR层中SiO₂层的厚度可以是800埃至1200埃，TiO₂层的厚度可以是500埃至900埃。

示例性地，反射层40可以包括依次层叠的DBR层和金属层。

示例性地，反射层40可以包括依次层叠的金属层和DBR层。

示例性地，反射层40可以包括多个周期性交替层叠的DBR层和金属层。且反射层40中各膜层的周期数可以在3至15之间。

可选地，单色发光结构30还包括多对电极，多对电极位于反射层40远离衬底10的表面，且多对电极通过过孔与多个单色发光结构30电性相连，每对电极包括第一电极340和第二电极350，多对电极中的多个第一电极340电性相连。

示例性地，如图1所示，反射层40具有露出第一电极340和第二电极350一一对应的多个过孔，第一电极340和第二电极350通过对应的过孔延伸至反射层40远离衬底10的表面。

图2是本公开实施例提供的一种三基色发光二极管的俯视图。如图2所示，各第一电极340均相连。

上述实现方式中，第一电极340和第二电极350中的一个与外延层的p型半导体层相连，第一电极340和第二电极350中的另一个与外延层的n型半导体层相连。

作为示例，第一电极340可以与外延层的n型半导体层相连，第二电极350可以与外延层的p型半导体层相连。

这样就让三种外延层的n型半导体层连接在一起，以便于同时控制通电，而各外延层的p型半导体层分别与不同的第二电极350连接，以单独通电，实现单独控制各个外延层发光的目的。

可选地，三基色发光二极管还包括绝缘层50和多个焊点块60，绝缘层50位于反射层40远离衬底10的表面，多个焊点块60位于绝缘层50远离衬底10的表面，多个焊点块60中的一个与任意一个第一电极340通过过孔相连，多个焊点块60中的其他焊点块60与多对电极中的多个第二电极350通过过孔一一对应电性相连。

示例性地，如图1所示，三基色发光二极管还包括四个焊点块60。绝缘层50具有露出任意一个第一电极340的过孔和三个第二电极350的过孔，四个焊点块60位于绝缘层50远离衬底10的表面，且四个焊点块60通过过孔分别与一个第一电极340和三个第二电极350相连。

这样让一个焊点块60作为公共三个第一电极340电连接，以便于同时向外延层的n型半导体层通电。让三个焊点块60分别与三个第二电极350电性连接，以单独通电，实现单独控制各个外延层发光的目的。

本公开实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括如前文所述的三基色发光二极管。

以下以图1为例，简要说明三基色发光二极管的制备流程：

第一步，如图4所示，在蓝宝石衬底或玻璃衬底上使用旋涂的方式制作承载层70。

第二步，如图4所示，使用旋涂及光刻的方式在承载层70上制作遮光层20，同时在对应单色发光结构30的位置形成开孔21。

第三步，如图5所示，将单色发光结构30转移到开孔21位置，让单色发光结构30键合到承载层70上。

其中，单色发光结构30至少包括第一发光结构310、第二发光结构320和第三发光结构330，第一发光结构310、第二发光结构320和第三发光结构330的发光颜色不同。

本公开实施例中，第一发光结构310可以是第一外延层，第一外延层包括依次层叠的第一p型层、第一发光层和第一n型层。

示例性地，第一外延层可以是红光外延层。

在红光外延层中，第一p型层可以是p型AlInP层。

其中，第一发光层包括交替生长的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层，其中，AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层中的Al含量不同。第一发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。

其中，第一n型层可以是n型AlGaInP电流扩展层。

本公开实施例中，第二发光结构320可以是第二外延层，第二外延层包括依次层叠的第二p型层、第二发光层和第二n型层。

示例性地，第二外延层可以是绿光外延层。

在绿光外延层中，第二p型层可以是p型GaN层。

其中，第二发光层包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第二发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。

其中，第二n型层可以是n型GaN层。

本公开实施例中，第三发光结构330可以是第三外延层，第三外延层包括依次层叠的第三p型层、第三发光层和第三n型层。

示例性地，第三外延层可以是蓝光外延层。

在蓝光外延层中，第三p型层可以是p型AlInP层。

其中，第三发光层可以包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第三发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。

其中，第三n型层可以是n型GaN层。

第四步，如图6所示，使用旋涂及光刻的方式在上述遮光层20上制作反射层40，同时在预设位置形成过孔。

第五步，如图7所示，利用光刻及蒸发方式，制作第一电极340和第二电极350，将各个第一电极340连接在一起。

第六步，如图8所示，使用旋涂及光刻的方式在上述反射层40上制作绝缘层50，同时在预设位置形成过孔。

第七步，如图1所示，利用光刻及蒸发方式，制作焊点块60。

以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种三基色发光二极管，其特征在于，所述三基色发光二极管包括：衬底(10)、遮光层(20)和多个单色发光结构(30)；

所述遮光层(20)和所述多个单色发光结构(30)均位于所述衬底(10)的承载面所在的一侧，所述多个单色发光结构(30)间隔排布，所述遮光层(20)位于相邻的所述单色发光结构(30)之间，所述多个单色发光结构(30)至少包括第一发光结构(310)、第二发光结构(320)和第三发光结构(330)，所述第一发光结构(310)、所述第二发光结构(320)和所述第三发光结构(330)的发光颜色不同。

2.根据权利要求1所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述遮光层(20)位于所述衬底(10)的承载面上，所述遮光层(20)具有多个开孔(21)，所述多个单色发光结构(30)分别位于所述多个开孔(21)中。

3.根据权利要求2所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括承载层(70)，所述承载层(70)位于所述承载面上，所述遮光层(20)和所述单色发光结构(30)均位于所述承载层(70)的表面。

4.根据权利要求1所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述遮光层(20)具有多个开孔(21)，所述发光二极管还包括承载层(70)，所述承载层(70)位于所述遮光层(20)远离所述衬底(10)的表面和所述开孔(21)中，所述单色发光结构(30)位于所述承载层(70)的表面。

5.根据权利要求1所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述遮光层(20)包括金属层、无机材料层和有机材料层中至少一种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述三基色发光二极管还包括反射层(40)，所述反射层(40)至少位于所述遮光层(20)远离所述衬底(10)的表面和所述单色发光结构(30)远离所述衬底(10)的表面。

7.根据权利要求6所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述反射层(40)包括金属层和分布式布拉格反射镜层中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述单色发光结构还包括多对电极，所述多对电极位于所述反射层(40)远离所述衬底(10)的表面，且所述多对电极通过过孔与所述多个单色发光结构(30)电性相连，每对电极包括第一电极(340)和第二电极(350)，所述多对电极中的多个第一电极(340)电性相连。

9.根据权利要求8所述的三基色发光二极管，其特征在于，所述三基色发光二极管还包括绝缘层(50)和多个焊点块(60)；

所述绝缘层(50)位于所述反射层(40)远离所述衬底(10)的表面，所述多个焊点块(60)位于所述绝缘层(50)远离所述衬底(10)的表面，所述多个焊点块(60)中的一个与任意一个所述第一电极(340)通过过孔相连，所述多个焊点块(60)中的其他焊点块(60)与所述多对电极中的多个第二电极(350)通过过孔一一对应电性相连。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求1至9任一项所述的三基色发光二极管。

Images